Lääketieteen sovellukset – syöpäpotilaalle rakennettiin uusi reisiluu 3D-tulosteita hyödyntäen

Tämä tosielämän tarina alkaa nuoresta miehestä, jolla oli pahanlaatuinen kasvain reisiluun alueella. Kasvaimen poistaminen ja korjaaminen vaati erittäin haastavaa leikkaushoitoa. Lääkärit päättivät korjata reisiluun defektin käyttämällä korjausprosessissa potilaan omaa verisuonitettua pohjeluuta, joka työstetään luovuttajalta saatuun reisiluun osan sisään. Leikkausmetodi on tunnettu Capannan tekniikkana. Potilaan hoito suunniteltiin ja toteutettiin Tampereen yliopistollisessa keskussairaalassa.

Potilaan hoidon suunnittelusta ja toteuttamisesta vastaava erikoislääkäri kertoo:

- Ennen leikkausta valmistelimme pohjeluun siirteen, joka oli tarkoitettu istutettavaksi potilaan reisiluuhun. Tämä rakennelma tuettiin pitkällä levyllä, joka kiinnitettiin reiden ulkosyrjälle. Hienoa tässä ratkaisussa oli se, että toimenpiteessä pystyttiin säästämään potilaan omat polvi- ja lonkkanivelet.

Leikkaus vaati suurta tarkkuutta ja huolellista suunnittelua. Tarkoitukseen hyödynnettiin 3D-tulostettua reisiluun mallia, joka auttoi kirurgia suunnittelemaan tarkasti levyn sijainnin ja oikean asennon potilaan reisiluuhun nähden ennen varsinaista leikkausta. Pohjeluun tarkan mitoituksen avulla pystyttiin lisäksi hahmottelemaan, miten potilaan omat reisiluun päät ja luovuttajan luu tulisi käsitellä parhaan lopputuloksen saavuttamiseksi.

3D-tulosteet tehtiin tietokonetomografian tuottaman datan pohjalta HP:n Jet Fusion -tulostusteknologiaa käyttäen. Tärkeä osa yhteistyötä oli osaltaan myös se, että varmistettiin luottamuksellisen potilasdatan siirtyminen turvallisesti sairaalan ja 3DStepin palvelun välillä.

- Vaikka 3D-tulosteet eivät luonnollisestikaan ole samanlaisia kuin elävät luut, ne tarjosivat arvokkaan mahdollisuuden kuivaharjoitella leikkausta ennalta, erikoislääkäri kertoo.

Avain menestykseen oli kirurgin ja teknisen toteuttajan tiivis yhteistyö, jolla varmistettiin, että tulosteet vastasivat täsmälleen leikkauksen tarpeita. Kirurgien puolesta yhteistyön merkitys korostuu erityisesti silloin, kun halutaan käyttää 3D-tulostettuja, potilaalle yksilöityjä sahausohjaimia.

Kaikkiaan 3D-tulosteet voivat toimia korvaamattomina apuvälineinä monimutkaisten leikkausten suunnittelussa ja toteutuksessa. Esimerkiksi yllä kuvatussa tapauksessa leikkauksen vaiheet voitiin käydä kirurgien kesken yhdessä läpi fyysisten mallien kanssa.

- Toimenpide oli kaikissa vaiheissaan hyvin haastava, ja 3D-tulosteet helpottivat eri vaiheiden hahmottamista huomattavasti. 3D-tulosteet helpottivat erityisesti reisiluun rekonstruktion suunnittelua ja toteutusta. Mallit saatiin tuotettua nopeasti, ja ne olivat laadultaan erinomaisia.

Kasvaimen poiston jälkeen reisiluun keskellä oli 17 cm:n pituinen puutos, joka oli korvattava kuormitusta kestävällä rakenteella. Hyviä proteesilla toteutettavia rekonstruktiota putkiluiden varren alueelle ei ole tarjolla, joten tavoitteena oli mahdollisimman biologinen rekonstruktio. Korvaamiseen käytettiin potilaan omaa pohjeluuta, joka työstettiin reisiluun sisään. Lisätukea rekonstruktioon toi se, että kokonaisuus tuettiin pitkällä levyllä reiden ulkosyrjällä.

Reisiluumalli mahdollisti potilaaseen tulevan levyn taivuttelun täysin tyköistuvaksi jo viikkoa ennen toimenpidettä. Siten saatiin yksi lisäreferenssi reisiluun asennosta toimenpiteen aikana: jos levy asettuu hyvin, on reisiluun akselin, rotaation ja mitan oltava kutakuinkin oikein. Lisäksi pohjeluusta saatiin tarkka kaliiberi, josta kyettiin päättelemään suuntaa antavasti, kuinka potilaan omat reisiluut ja luovuttajan reisiluu tulisi käsitellä, jotta pohjeluu saatiin implantoitua katkaistun reisiluun päiden sisään.

3D-tulosteet valmistettiin HP:n Jet Fusion -tulostusteknologialla tarkoitusta varten toteutettujen tietokonetomografiakuvantamisten pohjalta. Tulosteet tehtiin reisiluusta kahtena kappaleena ja yhtenä pohjeluusta. Datan siirto tietoturvallisesti 3DStepille suunniteltiin ja toteutettiin huolellisesti tietoteknisen asiantuntijan avulla.